html中弹出是否翻译成蛋白质,科学网—自己翻译的Gromacs教程（Protein-Ligand动力学模拟-1） - 王梦凡的博文...

最新推荐文章于 2024-04-28 14:33:21 发布

一只与世无争的狒

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这篇博客详细介绍了使用Gromacs进行蛋白-配体动力学模拟的步骤，包括设置环境变量、下载处理过的复合物文件、分离配体、准备蛋白和配体文件、修改配体参数、构建复合物gro和top文件。教程强调了在处理配体文件时注意原子电荷的修正和复合物结构的整合。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

Gromacs蛋白-配体动力学模拟教程：

原文：http://www.bevanlab.biochem.vt.edu/Pages/Personal/justin/gmx-tutorials/complex/index.html

设定环境变量：export gmx=/usr/local/gromacs/bin

(一)建立一个工作文件夹并进入

mkdir /home/mengfan/gromacs_complex_tutorial

cd /home/mengfan/gromacs_complex_tutorial

(二)下载教程中已经过处理的复合物文件3HTB_clean.pdb(只包含蛋白和配体)，保存入工作文件夹

(三)模拟前的准备

1. 将配体从复合物中脱离出来

grep JZ4 3HTB_clean.pdb > JZ4.pdb

** 此时将在工作文件夹下产生一个配体的pdb文件：JZ4.pdb

2.准备蛋白文件：

2.1 用记事本打开3HTB_clean.pdb，手动删除配体行.

2.2 对蛋白pdb文件进行转化：

$gmx/pdb2gmx -f 3HTB_clean.pdb -o 3HTB_processed.gro -water spc

** 指定生成3HTB_processed.gro及两个默认的topol.top，posre.itp文件

** -water 命令规定添加水盒子：none，spc，spce，tip3p，tip4p，tip5p

2.3 选择力场GROMOS96 43A1 force field

3. 准备配体文件：

3.1 在线生成相关文件：

由于gromacs中不带有针对小分子的力场，因此需借助外部程序生成配体相关文件

PRODRG在线转化程序：http://davapc1.bioch.dundee.ac.uk/cgi-bin/prodrg

将JZ4.pdb内全部内容粘帖到PRODRG中，设定：

Chirality (yes/no): 保留手性 (yes), 不保留 (no).本例中的配体本身无手性，因此选择缺省设置。

Charges (full/reduced): 在溶剂环境中的模拟选择 full charges (43A1 force field); 真空环境中的模拟选择 reduced (43B1 force field).通常都选择full.

EM (yes/no): 进行能量最小化 (yes), 不进行能量最小化 (no). 本例中，我们我们希望保留复合物原子位置，因此选择no.

运行程序。

在生成的文件列表中找到：

(1)GROMOS87/GROMACS coordinate file (polar/aromatic hydrogens)，下载保存为jz4.gro

(2)The GROMACS topology，下载保存为drg.itp

3.2 对在线生成的文件进行修改

打开drg.itp，如下所示：

[ atoms ]

; nr type resnr resid atom cgnr charge mass

1 CH3 1 JZ4 C4 1 0.000 15.0350

2 CH2 1 JZ4 C14 2 0.059 14.0270

3 CH2 1 JZ4 C13 2 0.060 14.0270

4 C 1 JZ4 C12 2 -0.041 12.0110

5 CR1 1 JZ4 C11 2 -0.026 12.0110

6 HC 1 JZ4 H11 2 0.006 1.0080

7 CR1 1 JZ4 C7 2 -0.026 12.0110

8 HC 1 JZ4 H7 2 0.006 1.0080

9 CR1 1 JZ4 C8 2 -0.026 12.0110

10 HC 1 JZ4 H8 2 0.007 1.0080

11 CR1 1 JZ4 C9 2 -0.026 12.0110

12 HC 1 JZ4 H9 2 0.007 1.0080

13 C 1 JZ4 C10 3 0.137 12.0110

14 OA 1 JZ4 OAB 3 -0.172 15.9994

15 H 1 JZ4 HAB 3 0.035 1.0080

****发现的问题：(1)苯环原子全部被分在第2组；(2)对于相同的原子类型，其所带电荷不等，比如8号的H带0.006个电荷，而12号的H带0.007个电荷；(3)不太明白什么意思。对drg.itp人为修改：

[ atoms ]

; nr type resnr resid atom cgnr charge mass

1 CH3 1 JZ4 C4 1 0.000 15.0350

2 CH2 1 JZ4 C14 2 0.000 14.0270

3 CH2 1 JZ4 C13 2 0.000 14.0270

4 C 1 JZ4 C12 2 0.000 12.0110

5 CR1 1 JZ4 C11 3 -0.100 12.0110

6 HC 1 JZ4 H11 3 0.100 1.0080

7 CR1 1 JZ4 C7 4 -0.100 12.0110

8 HC 1 JZ4 H7 4 0.100 1.0080

9 CR1 1 JZ4 C8 5 -0.100 12.0110

10 HC 1 JZ4 H8 5 0.100 1.0080

11 CR1 1 JZ4 C9 6 -0.100 12.0110

12 HC 1 JZ4 H9 6 0.100 1.0080

13 C 1 JZ4 C10 7 0.150 12.0110

14 OA 1 JZ4 OAB 7 -0.548 15.9994

15 H 1 JZ4 HAB 7 0.398 1.0080

4. 建立蛋白-配体复合物的gro文件：

将jz4.gro中各原子坐标粘帖到3HTB_processed.gro中(蓝色部分)，另存为complex.gro

粘帖形式如下，并在第二行中修改总原子数1693为1708。

163ASN C 1691 0.621 -0.740 -0.126

163ASN O1 1692 0.624 -0.616 -0.140

163ASN O2 1693 0.683 -0.703 -0.011

1JZ4 C4 1 2.429 -2.412 -0.007

1JZ4 C14 2 2.392 -2.470 -0.139

1JZ4 C13 3 2.246 -2.441 -0.181

1JZ4 C12 4 2.229 -2.519 -0.308

1JZ4 C11 5 2.169 -2.646 -0.295

1JZ4 H11 6 2.135 -2.683 -0.199

1JZ4 C7 7 2.155 -2.721 -0.411

1JZ4 H7 8 2.104 -2.817 -0.407

1JZ4 C8 9 2.207 -2.675 -0.533

1JZ4 H8 10 2.199 -2.738 -0.621

1JZ4 C9 11 2.267 -2.551 -0.545

1JZ4 H9 12 2.306 -2.516 -0.640

1JZ4 C10 13 2.277 -2.473 -0.430

1JZ4 OAB 14 2.341 -2.354 -0.434

1JZ4 HAB 15 2.369 -2.334 -0.528

5.99500 5.19182 9.66100 0.00000 0.00000 -2.99750 0.00000 0.00000 0.00000

5. 建立蛋白-配体复合物的top文件

打开topol.top，添加配体信息(蓝色部分)：

; Include Position restraint file

#ifdef POSRES

#include "posre.itp"

#endif

; Include water topology

#include "gromos43a1.ff/spc.itp"

becomes...

; Include Position restraint file

#ifdef POSRES

#include "posre.itp"

#endif

; Include ligand topology

#include "drg.itp"

; Include water topology

#include "gromos43a1.ff/spc.itp"

[ molecules ]

; Compound #mols

Protein_chain_A 1

JZ4 1

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